PERENCANAAN BOX GIRDER PRATEGANG

UNTUK MELENGKAPI

TUGAS BETON PRATEGANG

2 SIPIL 1 PAGI

OLEH:

GILANG ADITYA.P

FREDY ROSANDI.P

DEPOK,24 JUNI 2010

KATA PENGANTAR

Seiring dengan berjalannya waktu perkembangan ilmu pengetahuan

semakin pesat.Salah satunya adalah penggunaan beton prategang sebagai material

modifikasi dari beton normal yang memiliki kekuatan sangat tinggi,ekonomis dan

mudah dikerjakan.Dengan melihat hal ini jurusan teknik sipil memasukkan beton

prategang sebagai mata kuliah utama karena beton prategang sudah banyak

digunakan dalam perencanaan konstruksi structural.

Oleh sebab itu setiap mahasiswa diharapkan dapat mendesign beton

prategang terutama box girder beton prategang.Karenanya penulis melakukan

perencanaan dan pedesignan box girder beton prategang untuk melengkapi tugas

akhir semester yang ditujukan agar mahasiswa dapat mendesign dan

merencanakan.

Penulis mengucapkan terima kasih untuk bapak Andi,MT sebagai dosen

yang telah membimbing agar dapat menyelesaikan tugas ini.Dan penulis juga

mengucapkan terima kasih kepada orang tua dan teman-teman yang telah

mendukung secara moril atau materiil.

Demikian tugas ini kami buat,semoga bermanfaat bagi yang membacanya

dan apabila terjadi kesalahan mohon dimaafkan.Oleh sebab itu Penulis sangat

berharap atas masukkannya yang dapat dikirimkan ke alamat email

(gmail_civil@yahoo.co.id) agar kami dapat terus berkembang dari hari kehari.

PENULIS

DEPOK,24 JUNI 2010

• DATA TEKNIS

3

3

2

' 45

1750

. 2,4 /

. 2,2 /

4,9 /

0,9 /

BETON F C Mpa

TENDON Fpu Mpa

Bj BETON T m

Bj ASPAL T m

Pll T m

qll T m

=

=

=

=

=

=

2 0,25 2,4 1, 2

1,7 0,07 2,4 0, 286

0,05 2 2,2 0,22

0,3 0,5 2,4 0,36

0,3 0,5 2, 4 0,36

2 0,07 0,1 2,4 0,0336

MOMEN BEBAN

qdl LANTAI x x

LANTAI KERJA x x

ASPAL x x

WEB x x

FLEN BAWAH x x

BAHU x x x

∞

⇒ = =

= =

= =

= =

= =

= = +

2

2 2

2 2

2,964 /

0,9 / 2 1,8 /

4,9 / 2 9,8

1 1( . .1,2) ( 2,964 27 1.2) 324,118 8

1 1 ( . .1,6) ( 1,8 27 1,6) 262,44

8 8

(

qdl T m

qll T m x T m

Pll T mx Ton

MuBEBAN qdl L x x x

qll L x x x

=

= =

= =

= = =

= = =

= 2

2

1 1. .1,6) ( 9,8 27 1,6) 105,84

4 4

692,39 .

250,17

150

0,072' . .

300,

200

Pll L x x

MuBEBAN T m

hf

d

MuKAPASITAS

F C b d

bw

b

= = +

=

=

⇒ =

= =

2

2

15

0,072 '

0,072 450 200 150

145800000 .

1458 .

1 458 0,8 692,39 .

MuKAPASITAS xF Cxbxd

x x x

Kg cm

T m

MuKAPASITAS MuBEBAN

x T m

φ

=

=

=

=

≥

≥

1 166,4 . 692,39 .T m T m≥

• MENGHITUNG KERN

POTONGAN Ac Y Ac.Y Ip Io Ix

I 1500 15 22500 112500 4056000

II 3600 90 324000 4320000 1904400

TOTAL 5100 346500 4432500 5960400 10392900

. 34650067,94 67

5100

150 67 83

10392900155117,91

67

10392900125215,66

83

155117,9130,4 31

5100

125215,6624,5 25

5100

AcYyb

Ac

ya

Ixwb

yb

Ixwa

ya

wbKaawal

Ac

wakbawal

Ac

= = = ⇒

= − =

= = =

= = =

= = = ⇒

= = = ⇒

∑∑

∑

∑

POTONGAN Ac Y Ac.Y Ip Io Ix

I 1500 15 22500 112500 14701500

II 3600 90 324000 4320000 2073600

III 5000 162.5 812500 260416.67 11761250

TOTAL 10100 1159000 4692916.67 28536350 33229266.67

. 1159000114,75 114

10100

175 114 61

33229266,67291484,79

114

33229266,67544742,08

61

291484,7928,86 29

10100

544742,0853,93 54

10100

AcYyb

Ac

ya

Ixwb

yb

Ixwa

ya

wbKaakhir

Ac

wakbakhir

Ac

= = = ⇒

= − =

= = =

= = =

= = = ⇒

= = = ⇒

∑∑

∑

∑

• DAERAH AMAN KABEL

• DIAGRAM TEGANGAN-REGANGAN (PI)

2 2

3

2 2

5100 0,51

. 2,4 /

. 1, 224

1 1. 1, 224 27 111,54 . 11154000 .

8 8

. 42

125215,66

155117,91

1115400089,08

125215,66

1115400071,91

155117,91

Ac cm m

Bj Beton t m

qdl Ac Bj

Mdl qdl L x x t m Kg cm

Mpl Pi e Pi

wa

wb

Mdl

wa

Mdl

wb

Pi

A

= =

=

= =

= = = =

= =

=

=

⊗ = =

⊗ = =

⊗

∑

∑

0,00025100

42 420,00033

125215,66

42 420,00027

155117,91

PiPi

c

Pi PiPi

wa

Pi PiPi

wb

= =

⊗ = =

⊗ = =

∑

"0"

420

89,08 0,0002 0,00033 0

0,00013 89,08

685230,8

"270"

420

71,91 0

KEMUNGKINAN

Mdl Pi Pi

wa Ac wa

Pi Pi

Pi

Pi Kg

KEMUNGKINAN

Mdl Pi Pi

wb Ac wb

∴

− − + =

− − + =

=

=

∴

− − =

−

∑

∑,0002 0,00027 270

0,00047 341,91

727468,1

685230,8 685,23

Pi Pi

Pi

Pi Kg

Maka Digunakan Pi Kg ton

− = −

− = −

=

= =

2

2

2

685,23228,41

3

17500 /

13

0,943

0,85 0,943 17500 14027,12 /

.

14027,12 0,943

13227,57 13,23

PiSelongsong

Ditentukan Kabel

Fpu Kg cm

mm

Api cm

Fpi x x Kg cm

Pi Fpi ApiKabel

x

ton

Jumlah

φ

= =

=

=

=

= =

=

=

= =

�

( ) 228,4117,26 18

13,23

19 13

350

228,41 228,4125 18,63

. 306,5

228,41.Pr

.

Kabel nBuah

Selongsong

Digunakan Tipe Angkur K

Tipe Dongkrak K

Stroke xStroke x cmMax Force

Kompresor xMax essuMax Force

= = ⇒

=

=

− = = =

− =

�

228,4162,5 46,57

306,5re x Bar= =

• DIAGRAM TEGANGAN REGANGAN SAAT LANTAI DICOR

2 2

( 8%)

(0,25 2 2,4) (0,07 2 2,4) (0,1 2)

1, 2 0,336 0,2

1,736

1 1 . 1,736 27 158,2 . 15820000 .

8 8

. 63041

KONTROL TEGANGAN SAAT LANTAI DICOR LOSS

qdl lantai x x x x x

Mdl lantai qu L x t m Kg cm

Pei Pi e

±

= + +

= + +

=

= = = =

= =

�

0 42 26477220

15820000126,34

125215,66

15820000102

155117,91

630410123,6

5100

26477220211,45

125215,66

26477220170,7

155117,91

0,45 ' 0, 45 450 202,5

x Kg

Mlt

waawal

Mlt

wbawal

Pei

Acawal

Mpei

waawal

Mpei

wbawal

F c x

Md

=

= =

= =

= =

= =

= =

= =

∑

1115400089,08

125215,66

1115400071,91

155117,91

202,5

89,08 123,6 211,45 126,34 202,5

127

l

waawal

Mdl

wbawal

PERSAMAAN ATAS

Mdl Pei Mpei Mlt

waawal Acawal waawal waawal

= =

= =

⊗

− − + − = −

− − + − = −

−

∑

,57 202,5

202,5

71,91 123,6 170,7 102 202,5

120,39 202,5

PERSAMAAN BAWAH

Mdl Pei Mpei Mlt

wbawal Acawal wbawal wbawal

< −

⊗

− − + = −

− − + = −

− < −

∑

2

2

2

5 5

1.

685230

3 19 0,943 53,751

4700 ' 31528 315280 /

68523013202 /

53,751

200 10 200 100,00135

109(28 2) log30

LUAS AKIBAT PEMENDEKAN BETON

Pi Kg

Ap x x cm

Ec F c Mpa Kg cm

PiPi Kg cm

Ap

x xLoss

KEHILANGAN

σ

− −

=

= =

= = =

= = =

= = = +

2

3 2

. 0,00135 315280 426,88 /

426,88% 100% 3,23%

13202

2.

195 10 1950000 /

2 2 80tan 0,118

0,5 1350

6,7

0,5cos

1350cos83,3

12856,69

TEGANGAN

Loss Ec x Kg cm

Loss x

SELIP ANGKUR

Es x Mpa Kg cm

ei x

Lo

Lo

r

r

r

SEL

θ

θ

α

= =

= =

= =

= = =

= °

=

=

=

3 0,3

1950000 0,3% 100% 1,44%

13202 3068,12

IP mm cm

xLoss x

x

= =

= =

( )

2

( . )

. 0,18 0,

3.

685230806152,04

0,85 0,85

806152,9414997,9 /

53,751

0,18

6,70,12

57,3 67,3

30,68120,15 0,046

100

806152,94

2,718

k

k x

LUAS AKIBAT GESEKAN TENDON

PiPo Kg

PoPo Kg cm

Ap

rad

k x

PoPx Poe

e

µ αµ α

σ

µθ

α

− ++

= = =

= = =

=

= = =

= =

= = = ( )12 0,05750468,2

806152,94 750468,2 55684,74

55684,74% 100% 6,91%

806152,94

% 3,23 1,44 6,91 11,58

Loss of PRESSTRESS Kg

Loss x

TOTAL LOSS

+=

= − =

= =

= + + =

( )

1 11,58%

685230 0,8842

605880,37

605880,37118,8

5100

89,08 118,8 211,45 126,34 202,5

12

KONTROL TEGANGAN

Pei Pix

x

PeiPei

Acawal

PERSAMAAN ATAS

σ

= −

=

=

= = =

− − + − = −

−

∑

�

∵

2,77 202,5

71,9 118,8 170,7 102 202,5

115,6 202,5

PERSAMAN BAWAH

< −

∴

− − + = −

− < −

• DIAGRAM TEGANGAN-REGANGAN SAAT BEBAN HIDUP BEKERJA

( ) ( )( )

( 7%)

ker

( .2, 4) 0,05 2 2,2 0,07 1,7 2,4

1,01 2,4 0, 22 0,286 2,93 /

4,9 2 9,8

KONTROL TEGANGAN PADA SAAT BEBAN HIDUP BEKERJA

DL gider aspal lantai ja

Acakhir x x x x

x ton m

LL Pll x ton

qll

±

= + +

= + +

= + + =

⇒ = =

=

∑

�

( )

2 2

2

2

0,9 2 1,8 /

.(1 )

625272,375 . 1 0,07

581503,31

1 1. 2,93 27 267 .

8 8

1 1( . ) ( . )8 4

1 1 1,8 27 9,8 27

8 4

164,025 66,15 230,2 . 2302000

x ton m

Pe Pei loss

Pe Kg

Pe

Mdl qdl L x x ton m

Mll qll L Pll L

x x x x

ton m

=

= −

= −

=

= = =

= +

= +

= + = = 0 .

.

581503,31 42 24423139,02 .

Kg cm

Mpe Pe e

x Kg cm

=

= =

2670000049

544742,08

2670000091,6

291484,79

581503,3157,6

10100

24423139,0244,8

544742,08

24423139,0283,79

291484,79

2302000042,

544742,08

Mdl

waakhir

Mdl

wbakhir

Pe

Ac

MPe

waakhir

MPe

wbakhir

Mll

waakhir

− = =

− = =

− = =

− = =

− = =

− = =

∑

25

2302000078,97

291484,79

Mll

wbakhir− = =

49 57,6 44,8 42,25 104,05

91,6 57,6 83,79 78,97 29,18

PERSAMAAN ATAS

Mdl Pe Mpe Mll

wb Ac wa wa

PERSAMAAN BAWAH

Mdl Pe Mpe Mll

wb Ac wb wb

Fc

− − + −

= − − + − = −

− + +

= − − + = ⇒

∑

∑

�

�

( )

6

2

2

2

6

2,3

1,95 10

4700 ' 99702,06 /

685230

53,751

29,18 /

1,95 1019,56

99702,06

1

KONTROL RANGKAK PADA BETON

Loss akibat rangkak

Cc dari tabel

Es x

Ec F c Kg cm

Pi Kg

Ap cm

Fc Kg cm

Es x

Ec

PiFpi Loss awal

Ap

φ

α

∴

→ →

=

= =

=

=

=

= = =

= −

�

( )685230 1 0,07

53,751

11855,85

= −

=

. .

2,3 29,18 19,56

1312,75

% 1 00%

1312,75 1 00%

11855,85

Loss rangkak

Cc Fc

x x

Kehilangan Loss RangkakLoss Rangkak x

FPi

x

φ α=

=

=

=

=

�

1 1,07%=

( )1,6

1,6

Re

. 365

1 00 . 365 36500

4 5, 4

( 5,4 36500 )

8,03

Loss Akibat laksasi

j Ur

k Log x j

Log x

=

= =

=

=

=

�

581503,31 1 0818,46

53,751

0,6 0,6 1 7500 1 0500

10818,46 1 ,03 5 1 ,7

10500

316 1 ,5

20 20

2% 0,02

PeFp

Ap

Fpi x FPu x

Fpdiambil k

Fpi

Tk

Rb unt

= = =

= = =

= = → =

= = =

= =

4 . 5 . 6 .

8,03 1 ,7 1 ,5 0,02

0, 41

( )

426,88 1 312,75 1 739,63

% Re

uk tendon

Rt k k k Rb

x x x

Fc lihat pemendekan beton

Loss laksasi Rt

=

=

=

∆ =

= + =

=

( ) 1 00 %

1739,63 0,41 ( ) 1 00 %

10500

6,79 %

1 1,07 %

Fcx x

Fpi

x x

Total Loss Akhir

∆

=

=

�

6,79 % 7 %

1 7,86 % 7 %

+ ≥

≥

. (1 0,1786 )

630410 (1 0,1786 )

517818,77

630410 42

26477220

26477220 48,6

544742,08

26477220

291

Pe Pei

Mpe Pei x e

x

Mpe

Wa

Mpe

Wb

= −

= −

=

=

=

=

= =

= 90,8484,75

517818,77 51, 27

10100

49 51,27 48,6 42,25 202,5

93,92 202,5

91,6 51,27 90,8

Pe

Ac

Persamaan Atas

Persamaan Bawah

=

= =Σ

− − + − = −

− ≤ −

− −

( )78,97 202,5

28,5 202,5................. OK

+ = −

≤ −

• DIAGRAM TEGANGAN PENAMPANG

( ) ( )( ) ( )

.0,85. ' .

41 0,85 450 30

470475

.

470475 129,5

60926512,5 .

0,8

1, 2 1,6

1, 2 26700000 1,6 23020000

68872000 .

60926512,5 0,

KONTROL PENAMPANG

C a F c b

C x x x

C Kg

Mn C Jd

Mn x

Mn Kg cm

Mu Mdl Mll

Mu x x

Mu Kg cm

Mn Mu

x

φ

φ

=

=

=

=

=

=

=

= +

= +

=

≤

�

( )

( )( )

8 68872000

48741210 68872000............

517818,7754,15

0,85 ' .25 0,85 450 25

.0,85 ' .

54,15 0,85 450 30

621371,25

.0,85 ' .

25 0,85 450 30

OK

Pea

xF c x x

Cw a xF c bw

x x x

Kg

Cf hf xF c be bw

x x be

≤

≤

= = =

=

=

=

= −

= −

( ) ( )( ) ( )( )

( )

9562,5 286875

. .

621371,25 129,93 9562,5 286875 136,5

41576329,01 1305281,25

.

68872000 41576329,01 1305281,25 0,8

68872000 33261063,21 1044225

be

Mn cw Jdw Cf Jdf

x be x

be

Mu Mn

x

be

φ

= −

= +

= + −

= +

=

= +

= +

35610936,79 1044225

34,1

be

be

=

=

• DIAGRAM TEGANGAN UNTUK KONTROL PENAMPANG DAN

MENCARI NILAI “be”

517818,77

11,58% 1 7,86%

6,7 .sin 6,7 517818,77 0,11 56960,06

.cos6,7 517818,77 0,99 512640,58

9

KONTROL GESER TUMPUAN

Pi Pei Pe

loss loss

Pv Pe x Kg kg

Ph Pe x Kg Kg

Pll

⊗

→ → =

∂ = → = = =

= = =

=

( )( )

2

,8 /

1,8

2,964

0,5.

9,8 0,5 27 2,964 1,8

74,114 74114

175 50 8750

74114 56960,06 131074,06

'' 1 . .

14. 6

512640,58 1

14 8750

ton m

qll ton

qdl

R Pll L qdl qll

R x

R ton Kg

Agc x cm

Vc R Pv

Ph F cVc bwd

Agc

x

=

=

= + +

= + +

= →

= =

= + = + =

= +

= +

45050 150

6

5,18 3,53 50 150

137140,5

'............

x

x x x

Vc Vc TIDAK PERLU TULANGAN GESER DAN TULANGAN ENDZONA

=

=

<